提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统。该照明光学系统包括：第一光源（10），其发射第一色光（R）和第二色光（G）；以及第二光源（20），其发射第三色光（B）。第一光源（10）具有：半导体激光器元件（11a），其发射线性偏振激光；激发光产生装置（14），其空间和时间地分离由半导体激光器元件（11a）发射的激光束，以产生第一激发光（E1）和第二激发光（E2），在两个不同方向上透射入射激光束，并且由主动式衍射元件构造，该主动式衍射元件分离第一激发光（E1）以及具有与第一激发光（E1）的出射方向不同的出射方向的第二激发光（E2）；第一荧光体（12），其由第一激发光（E1）激发以发射第一色光（R）；以及第二荧光体（13），其由第二激发光（E2）激发以发射第二色光（G）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种照明光学系统以及包括其的投影显示设备。
技术介绍
近来，在使用液晶面板或数字微镜器件(DMD)作为显示元件的投影显示设备(即投影仪)中，使用发光二极管(LED)作为光源的技术已经成为关注的焦点(例如参见专利文献I)。使用LED作为光源的投影仪(即，LED投影仪)具有长寿命和高可靠性的优点，这是因为LED具有长寿命/高可靠性。引证文献列表专利文献专利文献I JP2003-186110A
技术实现思路
技术问题但是，如下所述，LED投影仪具有其因为光学扩展量(etendue)的限制而难以实现闻売度图像显不的问题。在将光投影到显示元件的照明光学系统中，必需考虑到由光源的发光面积和照射角确定的光学扩展量的限制。换言之，为了有效利用来自光源的光作为投影光，必须将光源的发光面积和照射角的乘积值设定为等于或低于由照明光学系统的F数确定的显示元件的面积和捕获角的乘积值。但是，在LED中，光量小于其他光源的光量。因此，即使通过增大发光面积的大小来增大光量，这也会导致光学扩展量的提高。因此，因为光使用效率降低，所以变得不能实现高亮度图像显示。因此，需要在不增大投影仪的光源中的发光面积的大小的情况下增大光量。但是，难以仅通过使用LED实现这一点。从增大光量的观点来讲，除LED之外的光源可以被用作各个色光。但这并不是期望的，因为这会增加部件数量，因此增大整个投影仪的大小。因此本专利技术的目的是提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统。本专利技术的另一目的是提供一种包括照明光学系统的投影显示设备。解决问题的方法为了实现上 述目的，根据本专利技术的照明光学系统包括:第一光源，用于发射第一色光和第二色光；以及第二光源，用于发射第三色光。第一光源包括:半导体激光器兀件，其发射线性偏振激光束；激发光产生装置，用于空间和时间地分离从半导体激光器元件发射的激光束，以产生第一激发光和第二激发光；第一荧光体，其由第一激发光激发以发射第一色光；以及第二荧光体，其由第二激发光激发以发射第二色光。激发光产生装置包括主动式衍射元件(active diffraction element),该主动式衍射元件在两个不同方向上透射入射激光束以将其分成第一激发光以及具有与第一激发光的出射方向不同的出射方向的第二激发光。根据本专利技术的投影显示设备包括:上述照明光学系统；光学调制设备，其根据图像信号调制从照明光学系统输出的光；以及投影光学系统，其投影由光学调制设备调制的光。本专利技术的有益效果因此，本专利技术可以提供一种能在不增加光学扩展量或设备大小的情况下提高亮度的照明光学系统，以及包括其的投影显示设备。附图说明图1示出显示根据本专利技术第一实施例的包括照明光学系统的液晶投影仪的构造的不意图；图2示出显示图1中所示的液晶投影仪中的主动式衍射元件和第一二向色镜的放大示意图；图3示出图2中所示的第一二向色镜的波长-透射率特性；图4示出显示根据本专利技术第二实施例的包括照明光学系统的DMD投影仪的构造的示意图。图5示出显示图4中所示的DMD投影仪中的DMD的构造的示意正视图；以及图6示出显示图5中所示的DMD中的微镜的倾斜状态的示意截面图。具体实施例方式以下将参考附图说明本专利技术的实施例。(第一实施例)首先将说明根据本专利技术第一实施例的使用液晶面板作为显示元件的投影显示设备(即液晶投影仪)的照明光学系统。图1示出显示根据本实施例的液晶投影仪的光学系统的构造的示意图。液晶投影仪I包括照明光学系统2，照明光学系统2包括用于发射第一色光和第二色光的第一光源，以及用于发射第三色光的第二光源。以下将说明第一色光和第二色光分别是红色光和绿色光，且第三色光是蓝色光的实例。但是，本专利技术不限于本实例。例如，第一色光可以是绿色光，且第二色光可以是红色光，或第三色光可以是红色或绿色光。如上所述，虽然本专利技术的主要特征是用于发射两种色光的第一光源的构造，但是任意光源都可以被用作第二光源。因此，可以通过考虑第二光源的构造来选择第一光源中的两种色光的组口 ο第一光源10包括发射线性偏振激光束的激光光源单元11，发射红色光(第一色光)R的红色荧光体(第一荧光体)12，以及发射绿色光(第二色光)G的绿色荧光体(第二荧光体)13。具体而言，在本实施例中，红色荧光体12和绿色荧光体13通过由激光束激发而发射红色光R和绿色光G。此外,第一光源10包括主动式衍射光栅(active diffractiongrating) 14，其用作用于空间和时间地分离从激光 光源单元11发射的激光束以产生第一激发光El和第二激发光E2的激发光产生装置。第一激发光El用于激发红色荧光体，且第二激发光E2用于激发绿色荧光体。在本实施例中，主动式衍射光栅14使得能够使用公共激光光源(激光光源单元11)，而不使用分别用于两个独立布置的荧光体12和13的任何不同的激光光源。因此，可以避免部件数量的增加以及设备大小的随之增大。激光光源单元11包括多个蓝色激光二极管Ila作为用于发射激光束的半导体激光器元件。换言之，在本实施例中，蓝色激光束用作用于激发红色荧光体12和绿色荧光体13的激发光。激光光源单元11还包括:用于将从蓝色激光二极管Ila发射的激光束转换为准直光束的准直透镜Ilb ;用于保持蓝色激光二极管Ila和准直透镜Ilb的机械部件Ilc ；以及用于冷却蓝色激光二极管Ila的冷却单元(未示出)。在本实施例中，各个蓝色激光二极管Ila都被设置在激光光源单元11中，以便激光束的偏振方向可以平行于图1中所示的纸面。主动式衍射元件14用于根据施加电压在两个不同方向上透射入射的线性偏振激光束。换言之，主动式衍射元件14可以通过在未施加电压的状态(即关闭状态)和施加电压的状态(即启动状态)之间切换而改变通过主动式衍射元件14透射的激光束的出射方向。具体而言，在主动式衍射元件14能够在启动状态下在预定方向上衍射激光束而将其透射作为第二激发光E2的同时，主动式衍射元件14能够在关闭状态下直接透射激光束作为第一激发光E1。关闭状态和启动状态可以时分方式切换。因此，主动式衍射元件14可以时间地将激光束分成第一激发光El以及具有与第一激发光El的出射方向不同的出射方向的第二激发光E2。在本实施例中，设定主动式衍射元件14的启动状态，以便第二激发光E2可以相对于第一激发光El以30°的角度输出。在本说明书中，直接透射穿过主动式衍射元件14的激光束被定义为第一激发光E1，且由主动式衍射元件14衍射并透射穿过主动式衍射元件14的激光束被定义为第二激发光E2。但是，不必说，也可以 相反地定义。希望将主动式衍射元件14构造为改变每单位时间的启动状态与关闭状态的时间t匕。因此，通过改变第一激发光El与第二激发光E2的产生比，可以调整每单位时间的红色光R的量与绿色光G的量的比。此外，还希望将激光光源单元的激光输出调整为与时间比同步。借助这种构造，可以根据要被显示的图像信号调整主动式衍射元件14的开启状态与关闭状态的时间比，并且可以将激光输出调整为与时间比同步。因此，可以提升对比度并且可以降低功耗。对于上述主动式衍射元件来说,例如可以使用Digilens(商标名，SBG Labs Inc.、USA) ο未必总是需要根据电压施加而在主动式衍射元件中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤裕之，
申请(专利权)人：NEC显示器解决方案株式会社，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。